[實用新型]一種盤管式煤熱解裝置

有效

• 申請號: 201520845732.0
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN205046054U
• 公開（公告）日: 2016-02-24
• 發明（設計）人: 姜從斌;王明坤;章剛;霍耿磊;焦子陽;馬超
• 申請（專利權）人: 航天長征化學工程股份有限公司
• 主分類號: C10B53/04
• 分類號: C10B53/04;C10B47/18
• 代理公司: 北京驥馳知識產權代理有限公司 11422
• 代理人: 唐曉峰

技術領域

本實用新型提供了一種煤熱解裝置，具體涉及一種盤管式煤熱解裝置。

背景技術

我國是世界產煤大國，也是煤炭消費大國。就資源稟賦而言，我國一次能源具有“貧油、少氣、富煤”的特征。2010年我國煤炭資源探明儲量占我國化石能源的93.3％，煤炭是目前保障我國能源安全供應的最可靠能源，同時也是現階段最廉價的可利用能源。中國的能源儲量、生產和消費結構決定了煤炭在今后一段時期內依然是我國的主要能源。

煤氣化技術的發展已有百余年的歷史，逐漸形成了固定床、氣流床、流化床等多種技術流派，氣流床煤氣化技術因其氣化溫度高，氣化壓力大，床程流速快，而具有效率高、規模大、煤種適應性好，碳轉化率高等優點，逐步成為煤炭轉化的優選技術。但是其也存在冷煤氣效率低，合成氣顯熱利用不充分等缺點。尤其是煤炭特別是長焰煤、褐煤中，本就含有大量高熱值的化學物質，如甲烷、焦油以及一氧化碳、氫氣等，這些物質在高溫氣化過程中全部轉化為一氧化碳、氫氣、二氧化碳等物質基礎化學組分，經過凈化、合成為更為復雜的物質，甲醇、二甲醚、乙醇以及烯烴類化學品，浪費巨大的能量且伴隨大量廢氣的排放。

煤熱解通常是指原煤在隔絕空氣或惰性氣氛條件下，進行持續的加熱升溫并且保證沒有催化作用，在這一過程中發生的一系列物理和化學的變化。煤經過熱解反應，生產的化工產品包括熱解的煤氣、焦油或酚類產物、焦炭或者半焦(蘭炭)。

縱觀國內外多種煤熱解技術，特別是實際應用的工程技術，始終沒有很好解決能耗高、環境污染大、煤適應性不好等技術難點。

近年來煤炭分級轉化技術由于其整體熱效率高，便于脫除煤種污染物等優點，逐漸成為新型煤轉化技術的熱點。

間接換熱煤熱解裝置由于其氣固分離效果好，熱解產物純度及濃度高，在技術領域受到廣泛關注。但是其換熱效果差也是不爭的事實。

實用新型內容

為了克服現有技術的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種盤管式煤熱解裝置，通過在內絕熱層和外絕熱層形成的環形狹腔內設置換熱盤管組，使粉煤及輸送氣體在換熱盤管組內高速輸送的同時與管外高溫氣體間接換熱，實現熱解。

為達此目的，本實用新型提供如下的技術方案：

本實用新型提供了一種盤管式煤熱解裝置，包括：煙氣入口、內絕熱層、環形狹腔、外絕熱層、殼體、煙氣出口，所述環形狹腔為所述內絕熱層和所述外絕熱層圍成，并且還包括換熱盤管組、盤管入口、盤管出口，所述換熱盤管組位于所述環形狹腔內，且與所述盤管入口及所述盤管出口相連通。粉煤及輸送氣體在換熱盤管組內高速輸送的同時與管外高溫氣體間接換熱，實現熱解。

在一個具體的技術方案中，所述換熱盤管組包括n組換熱盤管且環繞在所述環形狹腔內，n≥1。n為正整數。本領域技術人員會根據實際工作需要選擇使用多少組換熱盤管，例如3，6，9等等。

在另一個具體的技術方案中，所述換熱盤管的回轉半徑為所述換熱盤管直徑的50～100倍，大的回轉半徑的設計是為了避免粉煤在管內沉積。此處回轉半徑是指換熱盤管繞煤熱解裝置的大圓半徑。

在另一個具體的技術方案中，所述換熱盤管內的粉煤與輸送氣體的質量比為5～20，優選10～20，粉煤通過氣力輸送的方式，與輸送氣體充分混合，經過加壓在所述換熱盤管內高速運動。

在另一個具體的技術方案中，輸送氣體與粉煤或粉煤熱解生成的混合物在盤管內高速輸送，速度范圍為5～20m/s。

在另一個具體的技術方案中，煤的顆粒度為≤6mm。

在另一個具體的技術方案中，所述盤管入口位于所述煤熱解裝置下端。

在另一個具體的技術方案中，所述盤管出口位于所述煤熱解裝置上端。

在另一個具體的技術方案中，所述煙氣入口位于所述煤熱解裝置上端，所述煙氣出口位于所述煤熱解裝置下端；優選地，所述煙氣入口和所述煙氣出口與盤管入口和盤管出口的進出方向相反，以保證換熱的充分。